|
Исследования климата экзопланет
|
|
|
|
Вдохновленные циклами Миланковича, которые со временем влияют на климат Земли, новое исследование Технологического института Флориды изучает, как эти повторяющиеся орбитальные движения могут влиять на климат экзопланет. «Спорадические спин-орбитальные вариации в компактных многопланетных системах и их влияние на климат экзопланет», исследование экзопланетного ученого и астробиолога из Технологического института Флориды Говарда Чена и исследователей из Технологического института Джорджии, Университета Торонто и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, содержит новое исследование. который смотрит на планетарное вращение, связанное с циклом Миланковича. Ранние результаты показали, что многопланетные системы, в которых планеты расположены близко друг к другу, влияют на скорость вращения друг друга, и скорость вращения может резко меняться с течением времени. Чен моделирует системы для изучения семи планет в системе TRAPPIST-1 для этого исследования. Эта работа может оказать большое влияние на изучение экзопланет.
|
|
|
|
«Это означает, что звезда светит на планету неодинаково в разное время», — сказал Чен. «Это больше не постоянный, фиксированный или равный случай, который является обычным предположением для этих «приливно-запертых» планет. Вместо этого он распределен. Солнечный свет распределяется по планете неравномерно. И это имеет серьезные последствия для подтипа планета, которая является планетой на внешнем краю обитаемой зоны». За миллионы лет средний климат Земли изменился. С геологической точки зрения это происходит медленно из-за незаметных, но устойчивых влияний на орбиту Земли, например, со стороны Луны, других планет и Солнца. По мере изменения орбиты, что вызывает изменения климата, прецессия (куда направлена ось вращения Земли), эксцентриситет (форма земной орбиты) и наклонение (угол наклона земной оси по отношению к плоскости орбиты Земли) также меняются. Этому посвящены циклы Миланковича.
|
|
|
Орбитальный эффект, который другие планеты могут оказывать на вращение друг друга, еще более драматичен для планет, находящихся дальше от звезды-хозяина, из-за меньшей силы приливной диссипации. Исследование показало, что нагреть планеты на внешнем краю сложно из-за большей степени миграции подзвездной долготы и увеличения климатического гистерезиса. Поскольку этот дрейф происходит в масштабах десятилетия, он позволяет формировать новый морской лед, который увеличивает альбедо поверхности планеты, что затрудняет последующую дегляциацию за счет звездного нагрева. Не все планетные системы будут отражать это влияние; По словам Чена, необходимы определенные характеристики, чтобы планетарная скорость вращения могла зависеть от других планет. Система должна быть компактной, состоящей из нескольких планет (в отличие от нашей Солнечной системы) и должна иметь планеты определенного размера и массы, потому что менее массивные планеты не будут влиять на скорость вращения других планет. Например, в то время как Марс незначительно влияет на вращение Земли, Юпитер оказывает большее влияние на Землю.
|
|
|
|
Однако, даже с оговорками, Чен обнаружил, что планеты на внешнем краю обитаемой зоны компактных многопланетных систем могут иметь совершенно другой климат, чем тот, который был обнаружен предыдущими исследованиями. Основываясь на их моделировании, Чен также обнаружил, что вращение может быть совсем другим, если включить более реалистичные взаимодействия между планетами. «То, что мы можем проверить, — это прогнозы климата, химический состав поверхности планеты», — сказал он. «Мы можем посмотреть на тепловое излучение, а затем увидеть температуру и особенности поверхности этих планет. Это то, что мы нашли? Если это так, то наша модель верна».
|
|
|
|
Источник
|
